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熔炼过程导致铸件缺陷怎么办?

 

 

熔炼过程导致铸件缺陷是一个比较复杂的问题,不过可以通过以下多种方式来解决:

 

一、气孔缺陷

原因分析

熔炼过程中,液态金属可能会吸收过多的气体。例如,当炉料潮湿时,其中的水分在熔炼高温下会变成水蒸气,融入金属液中。另外,熔炼时如果熔炼设备的密封性不好,周围的空气也可能进入金属液,形成气孔。

解决措施

首先要保证炉料的干燥清洁。在熔炼前,对炉料进行预热处理,去除其中的水分和油污等杂质。例如,对于铸铁熔炼,将生铁和废钢等炉料放在烘干炉中烘干,温度可以设置在 150 - 200℃,时间 2 - 3 小时。

优化熔炼设备的密封性。检查熔炼炉的炉盖、加料口等部位,确保其密封良好。可以采用密封垫片等材料进行密封,防止空气进入。同时,在熔炼过程中,可以采用覆盖剂覆盖金属液表面,如在铝合金熔炼时使用熔剂覆盖,减少金属液与空气的接触机会。

 

二、夹杂物缺陷

原因分析

熔炼过程中,炉料中的杂质没有充分上浮或去除。比如,炉料中的泥沙、氧化物等杂质,在熔炼时如果没有足够的时间和适当的工艺让它们分离出来,就会残留在金属液中,形成夹杂物。

解决措施

采用精炼工艺。对于不同的金属材料有不同的精炼方法。以铝合金为例,可以使用气体精炼,通过向金属液中通入氩气或氮气等惰性气体,气泡在上升过程中会吸附夹杂物并带到金属液表面。精炼时间一般控制在 10 - 15 分钟,气体流量根据铸件大小和金属液量来调整,一般为 1 - 3L/min。

加强炉料的预处理。在熔炼前对炉料进行筛选和清洗,去除明显的泥沙等杂质。同时,可以采用合适的熔剂来吸附夹杂物。如在炼钢过程中加入石灰等造渣材料,让夹杂物与熔渣结合,然后通过扒渣操作将熔渣去除。

 

三、化学成分不合格缺陷

原因分析

配料计算错误或者熔炼过程中合金元素的烧损等情况都可能导致化学成分不合格。例如,在熔炼合金钢时,如果没有准确计算各种合金元素的加入量,或者熔炼时间过长、温度过高导致某些易烧损元素(如锰、铬等)过度损失,就会使铸件的化学成分不符合要求。

解决措施

精确配料。在熔炼前,根据铸件的材质要求,仔细计算各种炉料的加入量。可以使用专业的配料软件,并且对加入的炉料进行准确称重。例如,在熔炼铜合金时,要精确到 ±0.1kg 的误差范围。

 

控制熔炼工艺参数。合理设置熔炼温度和时间,减少合金元素的烧损。对于易烧损元素,可以采用分批加入或者采用特殊的覆盖剂来保护。比如,在熔炼含有钛元素的合金时,可以在金属液表面覆盖一层含有钛的保护剂,防止钛元素的氧化烧损。

 

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